8 800 500 1993
Бесплатно по России

Сварка в автомобилестроении

На производстве легковых и грузовых автомобилей всегда актуальны задачи, связанные с моделированием технологических процессов сварки и термообработки. Инженеры-конструкторы уделяют особое внимание вопросам по снижению короблений деталей при сварке и сборке узлов рамы кузова, увеличению прочности и долговечности швов. Что касается термообработки, то здесь инженеры сталкиваются с проблемами сквозной закалки шестерен, вкладышей и прочих деталей, которые работают в режиме циклической нагрузки.

С помощью программного комплекса SYSWELD конструкторы могут провести моделирование сварочной оснастки под отдельно взятый сварной узел автомобиля, проанализировать, как проходит нагрев, плавление и кристаллизация сварного шва, получить данные об остаточных напряжениях и деформациях. Программное решение уже активно используется на производстве таких мировых брендов как: BMW, Skoda и Volkswagen.

Volkswagen
Сравнение эксперимента и моделирование:
температурное поле

Немецкий автопроизводитель Volkswagen использует SYSWELD для моделирования лазерной сварки составной шестерни коробки передач легкового автомобиля. В ходе расчетов, конструкторами были получены ценные данные о распространении тепловых полей, полей напряжений и деформаций. Благодаря расчетам удалось продлить эксплуатационные показатели детали, снизить вероятность отказа и количество  будущих ремонтных работ.

Наравне с Volkswagen, BMW также использует SYSWELD для моделирования закалки шестерни заднего моста, сварки корпуса моста с последующим учетом эксплуатационных нагрузок. В ходе расчетов были определены коробления после термообработки шестерни, а также структурные напряжения. С помощью технических специалистов ESI Group, BMW улучшили конструкцию подвески своего автомобиля 5 серии. Сотрудники ESI смоделировали коробление и остаточные напряжения от термических воздействий при сварке на реально существующем узле подвески. Данный узел изготавливается из трех толстостенных алюминиевых деталей, которые свариваются друг с другом швами в определенной последовательности.

Цель проекта – повысить технологичность сборки и сварки на ранней стадии производства, предоставить заключение в точности и обоснованности моделирования в программном комплексе SYSWELD.

Чтобы показать эффект от изменения различных параметров, было проведено моделирование нескольких вариантов технологии с использованием решения SYSWELD. Первый вариант – это моделирование базовой технологии сварки. Расчет проведен для случая, когда рычаг оставался закрепленным на 10 секунд после завершения сварки. Для вариантов 2 и 3 базовая технология сварки выполнялась с изменением граничных условий. Если при первом варианте изделие удерживалось закрепленным в течение 10 секунд, как и для варианта 2, то для 3 варианта это время составило 13 минут. Четвертый вариант был выполнен с изменением последовательности нанесения сварных швов. Далее было произведено сравнение между всеми вариантами и реальным процессом производства. Критериями оценки были: значения температур, короблений и остаточных напряжений.

В результате специалистами был выбран самый эффективный вариант. Использование SYSWELD позволило технологическому отделу BMW оптимизировать режимы сварки и последовательность выполнения швов на ранней стадии разработки изделия.

Получить консультацию